Method and chewing gum granulating system for the production of chewing gum granules and compressed gum product

本発明は、チューインガム顆粒及び圧縮ガム顆粒を製造するための方法に関する。 この方法は、少なくともガムベースを含むガム組成物を押出機に供給する工程、ガム組成物を押出機内で加圧する工程、ガム組成物をダイプレートを通して押出す工程、及び押出されたガム組成物を液体で充填されたチャンバ内で切断する工程を少なくとも含む。 本発明は、更に、チューインガム製品及びチューインガム顆粒化システムに関する。

米国特許第４，１１７，６４５号には、高温で粘性の混合物として配合されたチューインガムベースが開示されている。 チューインガムベースは、押出機でダイプレートを通して押出され、その後、押出された製品が液体内で切断され、ペレットにされる。 液体は、更に、押出された製品を冷却する。 液体及び形成されたペレットは、脱水プロセス、及び他の成分と機械的に混合してチューインガムを製造するための別のプロセスに輸送するため、バルク容器に搬送される。

同様のプロセスがＷＯ ０２／０９４０３２に開示されている。 この文献には、ダイプレートを通して押出すことによってガムペレットを製造し、ペレットを液体で充填されたチャンバ内で切断するためのプロセス及び装置が記載されている。 ガムベース、増量剤、甘味料、強力甘味料、及び香料を含む成分を、混合物、例えば風船ガム混合物の形成前に混合する。 混合物を押出機に供給し、押出し、ペレット化し、液体中でペレット化する。 ペレット化した製品は、液体によって遠心ドライヤーに輸送され、このドライヤーにより製品を液体から分離する。 次いで、分離された製品を抗凝集化合物で粉打ちし、コーティングし、又は他の方法で消費用にパッケージする。

従来のチューインガムは、ガムベースを香料、甘味料、可塑化剤、及び他の成分と混合し、均質でコヒーレントなマスにし、これを冷却してガムセンタに賦形することによって製造されていた。 ガムセンタをコーティングして最終的なチューインガムを形成できる。 このようなチューインガムは、非常に快適なテクスチャー及び他の良好な品質を有する。 しかしながら、医療用チューインガムの場合、香料や追加の薬剤等の有効成分が製造中に熱や機械的混合により壊れたり劣化してしまう場合がある。

自由流動顆粒又は圧縮形態のいずれかのガム顆粒を含むチューインガム、少なくとも一つのガム顆粒から製造されるタブレット化チューインガムは、個々の顆粒の分離により、又はガム組成物の混合物の分離により、不快な感覚を消費者に与えがちである。

本発明の目的は、チューインガムの圧縮されたタブレットに適した、特に噛み始めの段階の性質が改良された顆粒を製造するための方法を提供することである。

従って、本発明の方法は、切断したガム顆粒が、ガムベースを顆粒の全重量に基づいて７１重量％乃至９９重量％の範囲で含むとともに少なくとも甘味料及び／又は香料を顆粒の全重量に基づいて０．１重量％乃至２９重量％の範囲で含み、少なくとも、押出されたガム顆粒がタブレット化機械に搬送され、少なくともガム顆粒がタブレットプレス機でプレスされてチューインガムタブレットにされる。

顆粒中のガムベースの含有量が高いため、顆粒は噛み始め中に高い粘着性を持つ。 最終的なチューインガムは、代表的には、顆粒の他にバルク甘味料等の別の成分を含むけれども、顆粒中のガムベースの含有量が高いため、口中での噛み始め中に様々な成分が共通のマス中で一体化され、従来技術のようにばらばらになり難い。 本発明により提供される、噛み始め中に一体化する傾向は、ガム顆粒を含む圧縮タブレットの場合に特に顕著である。

甘味料及び／又は香料の形態の調味剤を顆粒に入れることにより、従来技術の圧縮ガムタブレットと比較して、咀嚼中に味が長時間に亘って放出される。

かくして、本発明による方法によって製造された顆粒により、喜ばしいことに噛み始め中にばらばらになり難いということ及び味が長続きするということの両方について品質が優れたチューインガム製品が製造される。

ガム組成物中のガムベースの含有量は、顆粒の所望の粘着性を得るため、少なくとも７１重量％でなければならないということがわかっている。 粘着性は、圧縮チューインガム製品での顆粒の挙動に影響を及ぼし、これによって噛み始め中の感覚に影響を及ぼす。 更に、ガムベースの含有量は、味を長続きすることに関して非常に望ましい特徴を得なければならない場合には、９９重量％を越えてはならない。 かくして、顆粒を構成するガム組成物は、甘味料及び／又は香料を調味剤として少なくとも０．１重量％含む。

７１％のガムベース含有量は、最終的なチューインガムの成分について非常に高いと考えられるが、ガムベース含有量についての下限を高くし、ガム顆粒が、ガムベースを、顆粒の全重量に基づいて７５重量％乃至９９重量％の範囲、便利には８６重量％乃至９９重量％の範囲、好ましくは９１重量％乃至９９重量％の範囲で含むようにすることによって最小粘着性を更に高くでき、適当には、顆粒の全重量に基づいて９５．５重量％乃至９９重量％である。

ガム組成物は、押出機に供給される前に、甘味料及び／又は香料と、及び随意には他の成分と予め混合してもよい。 別の態様では、又は追加として、甘味料及び／又は香料を押出機でガム組成物と混合してもよい。 チューインガム用の甘味料に関し、バルク甘味料と強力甘味料（高性能甘味料）との間の区別は、多くの場合、関連している。 バルク甘味料は、蔗糖、ぶどう糖 (デキストロース) 、デキストリン、麦芽糖、トレハロース、Ｄ−タガトース、乾燥した転化糖、リボース、フラクトース、レブロース、ガラクトース、グルコース、麦芽デキストリン、ポリデキストロース、イソマルト、ソルビトール、ソルビトールシロップ、マンニトール、キシリトール、ヘキサレゾルシノール、マルチトール、イソマルトール、エリスリトール、ラクチトール、キシロース、タガトース、及び水素添加したスターチの加水分解物（ライカシン）等の周知の甘味料である。 強力な即ち効能が高い甘味料には、ジペプチドアスパルテーム、ネオテーム及びアリテーム；サッカリン及びその塩及びアセスルファン及びその塩等のＮ−スルホニルアミド；シクラマート及びその塩等のスルファミン酸塩；スクラロース等の塩化糖誘導体；リボウジオシド−Ａ（Ｒｅｂａｕｄｉｏｓｉｄｅ−Ａ）、ステビオシド（Ｓｔｅｖｉｏｓｉｄｅ）、及びグリヒリジン（Ｇｌｙｈｙｒｒｈｉｚｉｎ）等のテルペノイドグリコシド；サウマチン及びモネリン及びジヒドロチャルコン等の蛋白質が含まれる。 押出されて顆粒にされるべきガム組成物は、代表的には、バルク甘味料を実質的に含まない。 バルク甘味料は、通常は水溶性であり、液体で充填したチャンバ内のガム組成物の顆粒から或る程度溶解してもよい。

本発明による方法の好ましい実施形態では、工程ａ）のガム組成物はガムベースである。 甘味料及び／香料を押出機内でガムベースに加えることができる。 押出機は、ガムベースを追加の甘味料及び／又は香料とともにガム組成物に混ぜ混むのに役立つ。

本発明による方法は、ガムベースの含有量が比較的高い顆粒を提供することに関する。 甘味料の追加量は、顆粒の全重量に基づいて０．１重量％乃至１５重量％の範囲内に、好ましくは０．２重量％乃至１０重量％の範囲内に保持され、適当には顆粒の全重量に基づいて０．５重量％乃至４．９重量％の範囲内に、適当には２５重量％以下に保持され、いずれの場合でも２９重量％以下に保持される。

同様に、香料の量は、顆粒の全重量に基づいて０．１重量％乃至１５重量％、好ましくは１重量％乃至１０重量％、及び適当には１重量％乃至５重量％に保持され、適当には２５重量％以下に保持され、いずれの場合でも２９重量％以下に保持される。

顆粒に甘味料及び／又は香料を組み込むことにより、チューインガム製品、例えば圧縮された顆粒から形成されたタブレットの味を長続きするのを補助する。 しかしながら、甘味料及び／又は香料の量が２９重量％を越えると、所望の粘着性を得る上でガムベースの含有量が低くなり過ぎる。

非結合理論によれば、顆粒の大きさもまた、顆粒の性質に影響を及ぼす。 かくして、顆粒の可能な最良の性質を得るため、形成された顆粒の平均直径は、０．１ｍｍ乃至３ｍｍの範囲、適当には０．１ｍｍ乃至２．８ｍｍの範囲及び０．２ｍｍ乃至２．５ｍｍの範囲、好ましくは０．２５ｍｍ乃至０．９ｍｍの範囲であるのが望ましい。 それにも拘わらず、平均直径が３ｍｍを僅かに越える、ガムベース含有量が高い顆粒を製造することもできる。

驚くべきことに、圧縮チューインガム製品の性質を更に良好にするために様々な大きさの顆粒を混合するのが有利であるということがわかっている。 このような混合により、甘味料や香料等の追加の成分が顆粒に良好に均等に固定されると考えられる。 従って、本発明による方法の好ましい実施形態では、工程ｃ）のガム組成物を、少なくとも二つの異なる大きさの開口部を持つダイ装置のダイ開口部を通して押出し、平均直径が異なる顆粒が同時に得られる。 かくして、大きさが異なる顆粒が得られる。 使用されるダイ装置又はダイプレスの設計に応じて二つ以上の様々な大きさを得ることができる。 例えば、三つ、四つ、又はそれ以上の様々な大きさの顆粒を得ることができるが、二つの異なる大きさが好ましい。

従って、押出された顆粒の第１フラクションは第１平均直径を有し、押出された顆粒の第２フラクションは第１平均直径よりも大きい第２平均直径を有する。 詳細には、第１平均直径は０．１ｍｍ乃至０．９５ｍｍの範囲内にあり、好ましくは０．２５ｍｍ乃至０．９ｍｍの範囲内にあり、適当には０．３ｍｍ乃至０．５ｍｍの範囲内にあり、第２平均直径は０．６ｍｍ乃至１．９ｍｍの範囲内にあり、好ましくは０．８ｍｍ乃至１．４ｍｍの範囲内にあり、適当には０．９ｍｍ乃至１．３ｍｍの範囲内にある。 このような顆粒混合物は、タブレットプレス機での圧縮前にガム組成物顆粒及び粉体状甘味料及び／又は香料等の随意の他の成分の混合物が分離しないようにすることに関して良好な性質を示す。 三つの異なる直径フラクションを持つ顆粒についての随意の好ましい範囲が平均直径であり、第１範囲は０．１ｍｍ乃至０．７ｍｍであり、適当には０．２ｍｍ乃至０．６ｍｍであり、第２範囲の平均直径は０．８ｍｍ乃至１．５ｍｍであり、適当には０．９ｍｍ乃至１．４ｍｍであり、第３範囲の平均直径は１．６ｍｍ乃至２．５ｍｍであり、適当には１．７ｍｍ乃至２．４ｍｍである。

本発明によれば、更に、顆粒化装置内にあるときに一つの直径の顆粒を製造した後、異なる平均直径の顆粒と所望の割合で混合することによって、様々な平均直径の顆粒を製造することができる。

随意の更なる工程では、押出した顆粒の外側の液体を実質的に除去する。 液体は、液体を固体から除去するのに適した遠心ドライヤー又は他の乾燥装置、例えば流体床ドライヤーで除去できる。 液体を液体及び顆粒のスラリーから除去したとき、顆粒内の液体の含有量は、例えば、顆粒の全重量に基づいて３重量％以下であり、顆粒の全重量に基づいて２重量％又はそれよりも小さい。 顆粒の表面上の少量の液体又は残留水分により、顆粒の性質が粉打ちされた薬剤、例えばタルカム又は好ましくはソルビトールの受け取りに関して改良される。 好ましい実施形態では、液体は水であるが、例えば植物油であってもよい。 押出した顆粒を液中で保存し、次いで別のプロセス用の顆粒を、例えば液体の除去によって準備してもよい。

最終製品の性質を制御するため、本方法は、押出した顆粒を直径に関して分級する工程を更に含む。 顆粒は、一つ又はそれ以上の篩によって分級され、大きさに応じてフラクションに分けられる。 平均直径が約３ｍｍ以上の顆粒は、好ましくは、混合物から除去され、随意には、工程ａ）で押出機に供給されるガム組成物に再循環される。

処理されていないガム顆粒を使用することもできるが、好ましくは、本発明による方法は、押出した顆粒を、香料、甘味料、強力甘味料、着色剤、薬剤、増量剤、及びタブレット化補助剤からなる群から選択された一つ又はそれ以上の成分と混合する工程を更に含む。 詳細には、押出した顆粒をソルビトール等の甘味料と混合するのが好ましい。 ソルビトールは、抗凝集製品として機能することがわかっており、更に、最終的なチューインガム製品の味を改良する。

上文中に説明したように、本発明による顆粒は、圧縮チューインガム製品に非常に適していることがわかっている。

好ましくは、タブレットは、ガムベースを、タブレットの全重量に基づいて２８重量％乃至７０重量％の範囲で、好ましくは３０重量％乃至４５重量％の範囲で、適当には３１重量％乃至３９重量％の範囲で含む。 更に好ましくは、タブレットは、ガムベースを、タブレットの全重量に基づいて３５重量％乃至６３重量％の範囲で、適当には４５重量％乃至６０重量％の範囲で含む。 上文中に説明したように、顆粒中にガムベースが高い割合で含有されているため、噛み始め段階中のチューインガムの性質が改良される。 圧縮されたタブレットは、本発明による顆粒の他に、甘味料、香料、増量剤、及び／又は当該技術分野で周知の他の成分を含む。 好ましくは、タブレットを従来のチューインガムコーティングでコーティングする。

ガム顆粒はコーティングなしで使用できるけれども、幾つかの実施形態については、顆粒をマグネシウムステアレート、コーンスターチ、糖コンパウンド、ポリオール、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等のセルロースエーテル（例えばフィルムコーティングとして）、アクリルポリマー及びコポリマー、シュガーレス／シュガーフリーコーティング、又は蝋からなる群から選択された一つ又はそれ以上のコーティング又は成分を含むコーティング等でコーティングするのが好ましい。 コーティングは、チューインガムコーティングの技術で周知の任意の方法で設けることができる。 コーティングは、タブレット化補助剤として作用する上で、又はチューインガム組成物コアを保護し貯蔵中にチューインガムの水分を保持する上で役立つ。 コーティングは、更に、タブレットプレスフォームへの顆粒の充填を容易にする。

更に、本発明は、チューインガム製品、好ましくは圧縮ガムタブレットの製造方法の使用に関する。

本発明は、更に、上文中に説明した方法によって得られたチューインガム製品に関する。

更に、本発明は、圧縮されたガム組成物顆粒を含むチューインガム製品に関し、ガム組成物顆粒の第１フラクションは第１平均直径を有し、ガム組成物顆粒の第２フラクションは第１平均直径よりも大きい第２平均直径を有する。 更に詳細には、第１平均直径は０．１ｍｍ乃至０．９５ｍｍの範囲内にあり、好ましくは０．２５ｍｍ乃至０．９ｍｍの範囲内にあり、適当には、０．３ｍｍ乃至０．５ｍｍの範囲内にあり、第２平均直径は０．６ｍｍ乃至１．９ｍｍの範囲内にあり、好ましくは０．８ｍｍ乃至１．４ｍｍの範囲内にあり、適当には、０．９ｍｍ乃至１．３ｍｍの範囲内にある。 このようなチューインガム製品は、噛み始め段階中にテクスチャー及びコヒーションに関して良好な性質を示す。 当然のことながら、チューインガム製品は、性質を改良するため、平均直径が異なるガム顆粒の三つ、四つ、又はそれ以上のフラクションを含んでいてもよい。 三つの異なる平均直径フラクションを持つガム顆粒についての好ましい範囲は、０．１ｍｍ乃至０．７ｍｍ、適当には０．２ｍｍ乃至０．６ｍｍの第１範囲の平均直径、０．８ｍｍ乃至１．５ｍｍ、適当には０．９ｍｍ乃至１．４ｍｍの第２範囲の平均直径、及び１．６ｍｍ乃至２．５ｍｍ、適当には１．７ｍｍ乃至２．４ｍｍの第３範囲の平均直径であってもよい。

好ましい実施形態では、チューインガム製品は、香料及び／又は甘味料の顆粒、及び随意には他の成分を更に含む。 チューインガム製品は、好ましくは、上文中に説明した方法に従って製造できる。

本発明の別の特徴では、更に、圧縮チューインガム製品の製造で使用するためのチューインガム顆粒化システムに関する。 このシステムは、ガム組成物を押出機に供給するための供給装置を含み、この押出機は、複数の開口部を持つダイ装置を介して液体で充填された顆粒化チャンバと連通している。 ダイ装置は、第１の大きさの複数の第１開口部、及び前記第１の大きさよりも大きい第２の大きさの少なくとも複数の第２開口部を有する。

本システムは、少なくとも二つのフラクションの大きさを持つガム組成物顆粒を提供する。 これによって、香料粘着性顆粒の分配を改善し、及びタブレット化機械に供給された顆粒、甘味料、及び／又は香料、及び随意の他の添加剤の混合物のタブレット化中の分離に抵抗する。 このような分離は、タブレット内の低粘着性領域を延ばしてしまう。 幾つかの大きさの顆粒を使用することによって、タブレット化機械でのガム組成物の圧縮を容易にする。 顆粒は、タブレット内に分配された高粘着性領域を形成し、その結果、コヒーション及びテクスチャーが改善されたタブレットが提供される。

ダイ装置の開口部は、例えば円形、楕円形、正方形、等の任意の所望の断面形状を備えていてもよいが、ダイ装置は、０．１ｍｍ乃至３．１ｍｍの範囲の直径を持つ実質的に円形断面の開口部を含むのが好ましい。 第１組の開口部は、例えば０．０７ｍｍ乃至０．７ｍｍの範囲、好ましくは０．１５ｍｍ乃至０．６ｍｍの範囲、及び適当には０．２ｍｍ乃至０．５ｍｍの範囲の第１直径を備えていてもよい。 第２組の開口部は、第１直径よりも大きい第２直径を備えていてもよい。 第２直径は、従来は、０．４ｍｍ乃至２．１ｍｍの範囲、好ましくは０．７ｍｍ乃至１．９ｍｍの範囲、及び適当には０．７ｍｍ乃至１．４ｍｍの範囲内にある。

当業者には理解されるであろうが、本発明は、更に、三つ、四つ、又はそれ以上の異なる大きさの開口部を持つダイ装置を含む。 実質的に円形断面の三つの異なる直径の開口部を持つダイ装置の直径の随意の好ましい範囲は、便利には、０．０５ｍｍ乃至０．７ｍｍの範囲、好ましくは０．１ｍｍ乃至０．６ｍｍの範囲、適当には０．１５ｍｍ乃至０．５ｍｍの範囲の第１直径、便利には、０．４ｍｍ乃至１．２ｍｍの範囲、好ましくは０．６ｍｍ乃至１．１ｍｍの範囲、適当には０．７ｍｍ乃至１．１ｍｍの範囲の第２直径、及び便利には、０．９ｍｍ乃至２．０ｍｍの範囲、好ましくは１．１ｍｍ乃至１．９ｍｍの範囲、適当には１．２ｍｍ乃至１．８ｍｍの範囲の第３直径である。 このようなダイ装置を使用することによって、コヒーション及びテクスチャーが良好な非常に密度が高いタブレットを得ることができる。

好ましくは、チューインガム顆粒化システムは、粉体状甘味料を最終乾燥工程で顆粒に加える乾燥装置を更に含む。 乾燥装置は、従来の遠心ドライヤー又は別の適当なドライヤー、例えば流体床ドライヤーであってもよい。 乾燥装置は、例えば、ミキサーを含んでもよい。 粉体状甘味料は、好ましくはソルビトールであり、これを乾燥した又は部分的に乾燥した顆粒と混合する。 顆粒の表面上の少量の、例えば顆粒の全重量に基づいて２重量％の残留水分がソルビトール粉体の顆粒の表面への付着に寄与する。 例えばタルカム等の従来の高凝集剤を使用できるが、ソルビトール粉体は、高凝集剤としても機能できると同時に甘味料として役立つ。 ソルビトールが最も適していることがわかっているが、ポリオールを基材とする他のバルク甘味料、例えばマンニトール、キシリトール、ヘキサ−レゾルシノール、マルチトール、イソマルトール、エリスリトール、及びラクチトールもまた適している。

好ましい実施形態では、本発明によるチューインガム顆粒化システムは、平均直径が３ｍｍ以上の、好ましくは２．５５ｍｍ以上の顆粒を除去するようになった一つ又はそれ以上の篩を更に含む。 大きな顆粒を除去することにより、続いて行われるタブレット化プロセスを改良する。

システムで使用されるタブレット化機械は、香料、甘味料、又は他の添加剤と随意に混合したガム組成物顆粒をタブレット化し、チューインガムのタブレットにするのに適した任意の従来の種類であってもよい。

本発明によれば、少なくとも押出機及び／又はダイ装置は、ガム組成物の温度を制御するための手段を含む。 温度を制御するための手段は、冷却装置又は加熱装置であってもよく、押出機及びダイ装置を通したガム組成物の流れを容易にするのに役立つ。 一実施形態では、押出機は、甘味料及び／又は香料を押出機内のガム組成物に送出するための送出手段を含む。

本発明によるシステム及び方法の非限定的例及び実施形態を添付図面を参照して以下に詳細に説明する。

本明細書中で使用されているように、「ガムベース」という用語は、全体として、チューインガムの製造に適した商業的に入手可能なガムベースに関する。 このようなガムベースは、通常、天然及び／又は合成樹脂を含み、随意には他の成分を含む。

「ガム組成物」という用語は、本明細書中で使用されているように、上文中に定義したガムベース、一つ又はそれ以上の成分（例えば、甘味料、香料、着色剤、増量剤、等）を含むガムベース、又は以下に定義するチューインガム組成物であってもよい。

「チューインガム組成物」という用語は、最終的な配合物であり、消費者がいつでも使用できる圧縮チューインガム製品の少なくとも一部を構成する。 チューインガム組成物は、甘味料及び／又は香料を含み、随意であるが着色剤、薬剤、酵素、保湿剤、香気強化剤、凝固防止剤、等の他の成分を含んでいてもよい。

更に、「チューインガム製品」は、いつでも使用できるチューインガムを意味し、例えば、甘味料、香料、又は他の成分と混合し、随意であるがコーティングを施したチューインガム組成物の圧縮された顆粒でできている。

本明細書中で使用する「ガム顆粒」又は「顆粒」という用語は、平均直径が約３ｍｍよりも小さく、例えば０．１ｍｍ乃至２．５ｍｍの範囲のガム組成物の粒状材料に関する。

「平均直径」という用語は、本明細書中で使用されているように、顆粒と同じ容積を持つ球の直径と定義される。 本発明に従って製造された顆粒は、多くの場合、実質的に球状であるが形状にばらつきがあり、上記定義によれば、同じ容積を持つ顆粒は同じ平均直径を有する。

特記されていない限り、全てのパーセンテージは重量％である。

「噛み始め段階」という表現は、消費者がチューインガムを口に入れて噛み始めてから最初の６０秒まで噛んだ時の状況に関する。 最初の数秒噛んだ時のチューインガムの挙動は、チューインガムの全体に亘る印象について非常に重要であり、結合力のある（コヘーシブ）滑らかなガムは消費者に最もよい感覚を与える。

図１では、全体に参照番号１を付したチューインガム顆粒化システムは、少なくとも、押出機２、及びダイプレート５を備えたチャンバ４を持つ顆粒化装置３を含む。 押出機２には、ガム組成物を押出機２に供給するためのホッパ６を持つ第１入口が設けられている。 押出機２の例示の実施形態には、添加剤供給装置７及び８が更に設けられている。 これらの添加剤供給装置は、添加剤をガム組成物に供給するための押出機２の別の入口に連結されている。 添加剤供給装置７は、例えば甘味料を追加するために使用でき、添加剤供給装置８は、例えば香料を追加するために使用できる。

押出機２は、加圧したガム組成物を、押出機の出口と顆粒化装置の入口との間の流れ連結部を介してダイプレート５の入口側に送出する。 流れ連結部にはバルブ９が設けられ、このバルブは、一つの位置で、押出機からダイプレートへの制限されていない通路を提供し、別の位置で、押出機の出口をドレン配管１０に連結する。 ドレン配管は、ガム組成物を排出するためのレセプタクル１１又はリサイクル配管１２のいずれかに続く。 リサイクル配管１２により、ガム組成物をホッパ６にリサイクルできる。

押出機２は、駆動モータ１３、好ましくは速度設定可能な電動モータ又は液圧モータを備えた単スクリュー押出機であってもよいし双スクリュー押出機であってもよい。 押出機の別の実施例では、供給装置７、８が省略してあり、その場合、任意の所望の種類の予め混合したガム組成物がホッパ６に供給される。 押出機は一つ又はそれ以上の加熱装置１４を有し、これらの加熱装置は押出機のバレルに設けられていてもよいし、スクリューと関連していてもよい。 加熱装置は、例えば、電気ヒーター型であってもよいし熱交換器型であってもよく、熱交換器型である場合には、高温の水やオイル等の加熱流体を供給できる。 ダイプレートには、更に、代表的にはプレートに内部チャンネルが設けられた種類の加熱装置が設けられていてもよく、内部チャンネルに供給された高温の加熱液体が必要な量の熱を供給する。

顆粒化チャンバ４は、冷却液用の入口１５、並びに顆粒及び冷却液を懸濁したスラリー用の出口１６を有する。 冷却液は、ポンプ１７によって入口配管１８を介して供給され、ポンプには、供給源１９から新たな冷却液を供給でき、又は再循環された冷却液をストレーナユニット２０から配管２１を介して供給できる。 制御バルブ２２は、再循環の程度を調節する。 システムは、更に、再循環した冷却液を冷却するためのインタークーラー（図示せず）を備えていてもよい。

回転ナイフ２３等の切断手段がダイプレートの出口側に作用する。 ダイプレートの開口部を通して押し出されたガム組成物を切断手段によって切断し、顆粒にする。 切断手段は、往復動ナイフであってもよいが、好ましくは、電動モータや液圧モータ等のモータ２５によって駆動される駆動アクスル２４の端部に取り付けられた回転ナイフ２３として具体化される。 モータ２５は、好ましくは、速度設定可能である。

ダイプレートは交換可能であり、そのため、開口部の形体が異なる幾つかの異なるダイプレートを同じ顆粒化装置で使用できる。 実際のダイプレート形体は、顆粒の所望の大きさに従って選択される。 １バッチの均等な大きさのガム顆粒を製造するため、均等な大きさの複数の開口部が設けられたダイプレートを使用できる。 次いで、別のダイプレート形体を使用した別の製造で異なる大きさの顆粒の別のバッチを製造できる。 しかしながら、同じ作動で様々な大きさの顆粒を同時に製造できるように様々な大きさの開口部を備えたダイプレートを使用するのが好ましい。 ガムベースを例えば５５重量％含むガム組成物を、様々な大きさの開口部を備えたダイプレートを通して押出すことができる。

図２は、このようなダイプレート５の一例を示す。 この場合、開口部２６の外列は開口部２７の内列よりも大きい。 これらの開口部は、任意の所望の形体、大きさ、及びパターンで設けることができる。

出口配管２８が出口１６をストレーナユニット２０の形態のドライヤー装置に連結する。 ドライヤー装置では、顆粒を冷却流体から分離する。 ドライヤー装置は商業的に入手可能な任意の種類の装置であってもよい。 使用し終えた冷却流体は、ドレン２９に排出されるか或いは配管２１を介して再循環される。 ドライヤーは、更に、ミキサー３０と関連していてもよい。 このミキサーでは、顆粒を、例えば抗凝集剤、甘味料、香料、タブレット化補助剤等と混合し、混合物を形成する。 システムは、随意であるが、一つ又はそれよりも多くの篩を備えた分級ユニット３１を含んでいてもよい。 顆粒は、貯蔵部３２に一時的に貯蔵しておくことができる。 顆粒は、脱水、及び行われる場合には粉打ちされたりコーティングが施された直後に、又は行われる場合には中間貯蔵された後及び／又は大きさ又は種類が異なる顆粒と混合された後、タブレットプレス機３２に供給され、ここで、圧縮されたガムタブレットに顆粒が含まれる。

顆粒の大きさは、開口部の大きさ、ガム組成物、ダイプレートのところでのガム温度、及びダイプレートの前後での圧力降下等の幾つかの要因によって制御される。 加圧ガム組成物、ダイ装置の開口部での温度及び摩擦の間の相互作用のため、製造された顆粒の平均直径は、通常は、ダイ装置の開口部の直径よりも大きい。 ダイ装置の開口部の直径と特定のガム組成物から製造された顆粒の平均直径との間の関係は、当業者が通常の実験に基づいて決定できる。

本発明による方法で使用されたガムベースは、当該技術分野で周知の任意の水溶性ガムベースであってもよい。 ガムベース用の適当なポリマーの例示の例には、天然及び合成のエラストマー、樹脂、及びゴムが含まれる。 例えば、適当なポリマーには、植物に基づくゴムラテックスソリッド、チクル、ゲルトン、ニスペロ、ロジディーニャ、ペンデール、ペリロ、ニジェールグッタ、ツヌ、グッタペルカ、及びクラウンガム等の物質が含まれる。 ブタジエン−スチレンコポリマー、イソブチレン−イソプレンコポリマー、ポリエチレン、ポリイソブチレン、石油蝋、及びポリビニルアセテート、及びこれらの混合物等の合成エラストマーもまたガムベースで有用である。

ガムベースは、更に、ガムベースの軟化を補助するためのエラストマー溶剤を含んでいてもよい。 このような材料には、ロジンのメチル、グリセロール、又はペンタエリトリトールエステル；改質ロジンのメチル、グリセロール、又はペンタエリトリトールエステル、例えば水素添加した、二量化した、又は重合したロジン；その混合物等が含まれていてもよい。 このような材料の例には、部分的に水素添加した木材ロジンのペンタエリトリトールエステル、木材ロジンのペンタエリトリトールエステル、部分的に二量化したロジンのグリセロールエステル、重合したロジンのグリセロールエステル、トール油ロジンのグリセロールエステル、木材ロジン又は部分的に水素添加した木材ロジンのグリセロールエステル、α形ピネンやβ形ピネンのポリマー等のロジンの部分的に水素添加した金属エステル、ポリテルペンを含むテルペン樹脂、その混合物等が含まれる。

様々な所望のテクスチャー及びコンシステンシーを得るため、可塑化剤や軟化剤、例えばラノリン、ステアリン酸、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、グリセロール、トリアセテート、グリセリン、天然蝋、ポリウレタン蝋、パラフィン蝋、及び微晶蝋等の石油蝋、等の様々な従来の成分をガムベースに組み込んでもよい。

ガムベースに存在してもよい他の従来の成分には、唾液を吸収して滑り易くする親水性粘着防止剤が含まれる。 親水性粘着防止剤は、好ましくは、エラストマー及びこのエラストマー用の溶剤と相溶性でなければならず、ポリビニルアセテート、ポリビニルブチルエーテル、ビニルエステル及びビニルエーテルのコポリマー、これらの混合物等の材料を含んでいてもよい。

ガムベースは、更に、潤滑剤として役立つ硬質蝋を含んでいてもよい。 このような硬質蝋の例には、カンデリラ蝋、パラフィン蝋、カルナウバ蝋、臭蝋、オリキューリ、微晶蝋等が含まれる ガムベースは、軟化剤及び／又は潤滑剤を更に含んでいてもよく、これには、好ましくは２２℃以上の高い融点を持つ水素添加した一つ又はそれ以上の植物油又は動物油が含まれる。

ガムベースには、更に、ガムベースに親水性を与えるための乳化剤が含まれる。 乳化剤により、唾液をガムベースに吸収させ、これによってガムベースを滑り易くする。 このような乳化剤の例には、グリセリルモノステアレート、レシチンやセファリン等のホスファチド、これらの混合物、等が含まれていてもよい。

ガムベースには、更に、チョーク等の粒子が増量剤及び／又はテクスチャライザとして含まれていてもよい。 このようなテクスチャライザ剤又はガムベースで使用するのに適した不活性増量剤の例には、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、アルミナ、炭酸マグネシウム、タルク、アルミニウムシリケート、これらの混合物等が含まれる。

このようなガムベースは当該技術分野で周知であり、様々なコンシステンシー、テクスチャー、及び他の特性をチューインガム製品に提供するように改質できる。

甘味料は、例えば、糖甘味料、レススィートシュガー又はノンスイートシュガー又はポリサッカライド、ポリオール、イソマルト、ソルビトール、ソルビトールシロップ、マンニトール、キシリトール、ヘキサレゾルシノール、マルチトール、イソマルトール、エリスリトール、ラクチトール、キシロース、タガトース、及び水素添加したスターチの加水分解物（マルチトールシロップ）等の非糖甘味料等のバルク甘味料；ジペプチドアスパルテーム、ネオテーム及びアリテーム；サッカリン及びその塩及びアセスルファン及びその塩等のＮ−スルホニルアミド等の強力な即ち効能が高い合成甘味料；またはこれらの任意の組み合わせの間で選択できる。

本発明で使用するのに適した香料は、例えば天然、天然等価物、又は合成の香料物質であってもよいし、その混合物であってもよい。 室温では、香料は乾燥粉体や顆粒状香料等の固体状態であってもよいし、又はエッセンスやオイル又はその混合物等の液体状態であってもよい。 乾燥香料には、標準的な粉体（即ち、粉末担体と均等に混合した液体香料）、スプレー乾燥することにより香料が保護層によってコーティングされた（即ちマイクロカプセル化された）粉体、フリーズドライ粉体、又は香料顆粒が含まれる。 香料顆粒は、粒径が粉体（約１０μｍ乃至１５０μｍ）と比べてかなり大きい（約５００μｍ乃至１５００μｍ）という点で粉体と異なる。 随意であるが、これらの香料顆粒は、着色剤を更に含んでいてもよく、これによって製品に所定の視覚的効果を提供してもよい。 更に、ベリー類や果物の種が乾燥香料として含まれていてもよい。

液体香料は、抽出物としても周知のエッセンスを含んでいてもよい。 エッセンスは、シロップになるまで液体を減少すること又はスパイス又は香料オイルをアルコールに溶解することのいずれかによって製造された濃縮香料である。 更に、エッセンシャルオイルが香料オイルとして周知である。 これは、高度に濃縮したエッセンスである。

好ましくは、固体及び液体の香料は、これらを熱や水分から保護する保護マトリックス内に封入されており、これによって液体香料の酸化及び蒸発を少なくする。 その結果、香料の安定性が大幅に向上し、製品の棚寿命を延ばす。 これらの封入プロセスは当業者に周知である。

様々な一つ又はそれ以上の香料を使用してもよい。 本発明で使用するのに適した香料には、固体及び／又は液体状態の天然、天然等価物、及び／又は合成の香料物質、又はその混合物が含まれる。

天然及び合成の香料を感覚的に優れた任意のブレンドで組み合わせてもよいということは当業者には理解されよう。

ガムベースは、所望の視覚的効果を得るために着色剤と混合してもよい。 商業的に入手可能な有用な着色剤は、デュアレーク（ＤＵＡ ＬＡＫＥ）又はユーロレーク（ＥＵＲＯ ＬＡＫＥ）であり、これは様々な色で提供できる。 例えばリボフラビン、ベータ−カロチン、クロロフィル、及びハイビスカス等の天然の着色剤もまた適している。 随意であるが、様々な色のガム顆粒を使用して多くの色彩のタブレットを提供してもよい。

ガム組成物は、従来のペレットとして押出機に供給してもよいし、高温の粘性のコヒーレントな組成物即ちガムベースとしてガムベース製造ラインから押出機に直接供給されてもよい。 高温の組成物は、通常は、９５℃乃至１３５℃、好ましくは１０５℃乃至１２５℃の範囲内にあり、これは押出機を加熱するのに十分である。 この場合、加熱手段を押出機に設ける必要はない。 随意であるが、ガム組成物は、押出機に進入する前に、適当には７０℃又はそれよりも低く冷却される。 ガム組成物は、ダイプレートに対して押出された後、顆粒化チャンバ内の水によって冷却される。 随意であるが、ガムベース製造ラインは、様々な大きさ及び特徴を持つ顆粒を得るため、幾つかの押出機に供給してもよい。 このような実施形態では、ガムベースの貯蔵及び随意のペレット化工程をなくすことができる。

ガム組成物の押出し中、押出機内のガム組成物と液体で充填されたチャンバ内のガム組成物との間の圧力差、即ちダイ手段の前後の圧力降下は、適当には１０ｂａｒ以上であり、好ましくは１８ｂａｒ以上であり、２５ｂａｒ乃至９０ｂａｒである。 押出機内のガム組成物の温度は、好ましくは４０℃乃至１２５℃であり、適当には５０℃乃至１１５℃の範囲内にある。 ダイ手段の温度は、好ましくは６０℃乃至１９０℃の範囲内にあり、適当には８０℃乃至１８０℃の範囲内にある。 液体で充填されたチャンバ内の液体の温度は、便利には、８℃乃至２５℃の範囲内にある。 しかしながら、本発明による方法における圧力及び温度についての最適値は、当業者がルーチン事項として決定できる。 特定のガム組成物についての最適値は、勿論、配合に応じて変化する。

タブレットプレス機は、ガム顆粒を含むタブレットをプレスできる任意の従来のタブレットプレス機であってもよい。 最終的なタブレットの重量は、好ましくは、０．５ｇ乃至３．５ｇの範囲内にあり、便利には１．０ｇ乃至２．５ｇの範囲内にある。

例
例１
合成樹脂（デンマーク国のガムリンクＡ／Ｓから入手できるＤＡＮフリーＴファーム１）に基づく商業的に入手可能なガムベースを使用し、本発明によるチューインガム製品を製造する。

ペレットの形態のガムベースをメントール香料結晶（インド国のシャープ・メントール・インディア株式会社から入手できるメントールＢＰ／ＵＳＰ）、アスパルターム粉体（中国のジュン・ヨンクシンロン・バイオケミカルプロダクツ株式会社から入手できるアスパルターム）、及びアセスルファムＫ（ドイツ国ニュートリノーバＧｍｂＨから入手できる粒径Ａのスネット）と手作業で混合し、表１に示すガム組成物を形成する。

ガム組成物を押出機（ドイツ国のガーラ（ＧＡＬＡ）ＧｍｂＨから入手できるライシュトリッツＺＳＥ／ＢＬ ３６０ｋｗ１０４）に供給し、ミントオイル（米国のＡ．Ｍ．トッド（ＴＯＤＤ）社から入手できるＰＤ３−６８Ｈ １１００１０２型）を４．２２重量％の量で押出機内のガム組成物に加えて混合する。 結果的に得られたガム組成物を、ダイプレート及び液体で充填されたチャンバを持つ顆粒化装置（ドイツ国のガーラ（ＧＡＬＡ）ＧｍｂＨから入手できるＡ４ ＰＡＣ６）に押出す。 液体で充填されたチャンバは、顆粒化装置への水供給装置及び遠心ドライヤー（ドイツ国のガーラ（ＧＡＬＡ）ＧｍｂＨから入手できるＴＷＳ２０）を含む水システムに連結されている。 顆粒化装置によって製造されたガム顆粒を以下の例２乃至例５に示す。

例２
表１の組成物を押出機に２５０Ｋｇ／時の供給速度で供給する。 押出機のスクリューの速度は２４７ｒｐｍである。 押出機の最低温度は４４℃であり、最高温度は１０９℃である。 圧力差は７１ｂａｒである。 直径０．３６ｍｍの３３６個の穴が設けられた１７７℃の温度のダイプレートを通して組成物を押出す。 押出された組成物を、顆粒化装置のチャンバ内で、８枚のブレードを持つカッター速度が１９９９ｒｐｍのカッターによって切断する。 温度が１９℃で流速が２２ｍ ³ ／時の水で顆粒を冷却し、遠心ドライヤーに搬送する。 水での平均冷却−搬送時間は約２秒である。 顆粒速度は２５０ｋｇ／時であり、結果的に得られた顆粒の平均直径は１．２４ｍｍである。

例３
表１の組成物を押出機に２００Ｋｇ／時の供給速度で供給する。 押出機のスクリューの速度は１９８ｒｐｍである。 押出機の最低温度は４４℃であり、最高温度は１０８℃である。 圧力差は７２ｂａｒである。 直径０．５０ｍｍの１９２個の穴が設けられた１４９℃の温度のダイプレートを通して組成物を押出す。 押出された組成物を、顆粒化装置のチャンバ内で、８枚のブレードを持つカッター速度が２２００ｒｐｍのカッターによって切断する。 温度が１８℃で流速が２３ｍ ³ ／時の水で顆粒を冷却し、遠心ドライヤーに搬送する。 水での平均冷却−搬送時間は約２秒である。 顆粒速度は２００ｋｇ／時であり、結果的に得られた顆粒の平均直径は１．９７ｍｍである。

例４
表１の組成物を押出機に２５０Ｋｇ／時の供給速度で供給する。 押出機のスクリューの速度は１３９ｒｐｍである。 押出機の最低温度は４２℃であり、最高温度は１０９℃である。 圧力差は５２ｂａｒである。 直径１．００ｍｍの２４個の穴が設けられた１１９℃の温度のダイプレートを通して組成物を押出す。 押出された組成物を、顆粒化装置のチャンバ内で、８枚のブレードを持つカッター速度が２８００ｒｐｍのカッターによって切断する。 温度が１８℃で流速が２３ｍ ³ ／時の水で顆粒を冷却し、遠心ドライヤーに搬送する。 水での平均冷却−搬送時間は約２秒である。 顆粒速度は２５０ｋｇ／時であり、結果的に得られた顆粒の平均直径は２．４８ｍｍである。

例５
表１の組成物を押出機に２４０Ｋｇ／時の供給速度で供給する。 押出機のスクリューの速度は１３９ｒｐｍである。 押出機の最低温度は３８℃であり、最高温度は１１０℃である。 圧力差は５２ｂａｒである。 直径３．２０ｍｍの３個の穴が設けられた１２０℃の温度のダイプレートを通して組成物を押出す。 押出された組成物を、顆粒化装置のチャンバ内で、８枚のブレードを持つカッター速度が９９９ｒｐｍのカッターによって切断する。 温度が１７℃で流速が２３ｍ ³ ／時の水で顆粒を冷却し、遠心ドライヤーに搬送する。 水での平均冷却−搬送時間は約１２秒である。 顆粒速度は２４０ｋｇ／時であり、結果的に得られた顆粒の平均直径は６．４５ｍｍである。

例６
例２、例３、及び例４のガム組成物顆粒に更に加工を加える。 例５のガム組成物顆粒は、タブレットプレスプロセスに適した平均直径に対して大き過ぎると考えられる。 例５の大きな顆粒は、更に、十分に冷却するためにかなり長時間（例２、例３、及び例４についての約２秒と比較して約１２秒）に亘って水中に止まらなければならない。

例２、例３、及び例４のガム組成物顆粒を、標準的なミキサーで、表２に示す香料（メントール香料結晶）及び甘味料（強力甘味料：アスパルターム粉体及びアセスルファムＫ；バルク甘味料：ソルビトール（デンマーク国のＣＥＲＥＳＴＡＲスカンジナビアＡ／Ｓから入手できる））と混合する。

混合物をプレスする前に標準的な水平方向振動篩に通し、２．６ｍｍ以上の粒子を除去する。 次いで、ドージング装置（ドイツ国のフェッテＧｍｂＨから入手できるＰ３２００Ｃ）を含む標準的なタブレットプレス機に混合物を送り、プレスし、圧縮チューインガムタブレットにする。 充填深さは７．５ｍｍであり、直径は７．０ｍｍである。 タブレットを５．０ｍｍまで予備圧縮した後、３３．０−３３．６ｋＮのプレス圧力を使用して３．２ｍｍまで圧縮する。 ロータには６１個のパンチが設けられており、使用されるロータ速度は１１ｒｐｍである。 圧縮された個々のタブレットの重量は約１．５ｇである。

試験群は、例２、例３、及び例４の夫々からのガム顆粒から製造したチューインガムタブレットを評価した。 例２及び例３からの製品は、「噛み始め段階」中にコヒーション及びテクスチャーに関して優れた特性を持つと評価されたが、例４からの製品は僅かに劣っている。 評価した全てのタブレットは、味わいの持続時間に関して良好な性質を備えていることが示された。

例７
例２及び例３からのガム顆粒と表３に示す香料及び甘味料の別の混合物を準備した。

ガム顆粒の代替例の混合物を加工し、プレスし、例６に説明したタブレットにする。

得られたタブレットは良好な固いテクスチャーを有し、噛み始めの段階においてに非常に満足のいくコヒーションを提供する。

チューインガム顆粒化システムの概略図である。

押出された顆粒を切断するための回転ナイフを備えたダイプレートの端面図である。